换电系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种换电系统及方法，其中换电系统用于安装或拆卸设有电池包，电池包上设有若干个设有锁孔的固定块，换电系统包括控制器、加解锁装置和换电检测器；加解锁装置包括驱动模块和若干个液压式锁销，各液压式锁销均具有联动的两个锁销头；驱动模块与控制器信号相连，用于驱动各锁销头插入相对应的锁孔中，或驱动各锁销头从相对应的锁孔中退出；换电检测器与控制器信号相连，检测电池包的装配情况，并生成相应的锁定信号；控制器，用于控制驱动模块工作，使各锁销头从相对应的锁孔中退出，还用于控制驱动模块工作，使各锁销头插入相对应的锁孔中。本发明专利技术通过对换电系统的设计，能够在确保行驶过程中电池包安全性的情况下，有效提高换电效率。有效提高换电效率。有效提高换电效率。

【技术实现步骤摘要】
换电系统及方法


[0001]本专利技术涉及电动车领域，尤其涉及一种能够提高电池更换效率的换电系统及方法。

技术介绍

[0002]现今电动汽车电能补充方式分为充电式和换电式；
[0003]充电式需要具有充电场所与充电设施，即充电桩，且用户需等待较长时间完成充电，适用于具有固定停车位的用户；
[0004]换电式对电动汽车的电池进行更换，即将电动汽车上的电池包拆卸下来后，将充满电的电池包安装至电动汽车上，与充电式相比，能够大大缩短用户等待时间；
[0005]为保证电动汽车的正常工作，电池包需要稳固的装配在电动汽车内，换电过程中，往往需要人工进行更换，以实现对电池包的拆卸，以及对更换后的电池包的安装，操作门槛高且操作复杂，换电效率低；
[0006]为优化对电池包拆卸、安装的过程，现有技术提出利用机械手代替人工的方案，但此方案需要对电池包进行准确定位，成本较高且对换电效率的提升有限。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对现有技术中换电效率低且成本高缺点，提供了一种基于液压式锁销实现快速换电的换电技术。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：
[0009]一种换电系统，用于安装或拆卸设有锁止结构的电池包，所述锁止结构包括若干个设有锁孔的固定块；
[0010]注，安装指将电池包固定在安装框架上，解锁至将电池包从安装框架上解锁；
[0011]所述换电系统包括控制器、加解锁装置和换电检测器；
[0012]所述加解锁装置包括驱动模块和若干个液压式锁销，所述液压式锁销具有联动的两个锁销头，各锁销头与各锁孔一一对应；
[0013]所述驱动模块与所述控制器信号相连，用于驱动各锁销头插入相对应的锁孔中，或驱动各锁销头从相对应的锁孔中退出；
[0014]所述换电检测器与所述控制器信号相连，用于在安装电池包的过程中，检测所述电池包的装配情况，并生成相应的锁定信号；
[0015]所述控制器，用于接收外部的拆卸信号，并基于所述拆卸信号控制所述驱动模块工作，使各锁销头从相对应的锁孔中退出，还用于接收所述锁定信号，并基于所述锁定信号控制所述驱动模块工作，使各锁销头插入相对应的锁孔中。
[0016]现有技术已公开采用气缸或者液压缸实现对电池包的固定，其技术方案为，于气缸或者液压缸上设置与电池包相抵接的固定件，当对电池包进行更换时，控制固定件远离电池包，以便于将电池包拆离，当更换后的电池包放置到位后，控制固定件与电池包抵接，
向电池包加压，以使电池包固定在电动汽车上；
[0017]由于固定件需与电池包抵接，以达到压紧电池包的目的；
[0018]汽车行驶中不可避免的出现颠簸和碰撞，故为避免颠簸或碰撞中固定件对电池包造成损伤，需加大固定件与电池包抵接区域的面积，即，加大固定件的体积；且即使加大固定件与电池包抵接区域的面积，由于形式过程中各固定件始终向电池加压，仍具有一定的安全隐患；
[0019]综上，现今利用气缸或者液压缸对电池包进行固定方案，虽然易于拆卸，安装电池包，能够提高换电效率，但存在安全隐患，且固定件体积较大，占据大量空间，使电动汽车内部的空间布局不合理，不具有实用性。
[0020]本申请通过加解锁装置能够自动对电池包进行加锁与解锁，便于对电池包的拆卸与安装，有效提升换电效率，通过液压式锁销对电池包进行锁固，而非通过压紧电池包的方式固定电池包，平稳且高效。
[0021]作为一种可实施方式，所述加解锁装置还包括加锁检测模块和解锁检测模块，所述加锁检测模块和所述解锁检测模块均与所述控制器信号相连；
[0022]所述解锁检测模块，用于检测各锁销头是否从对应的锁孔中退出，并生成相应的第一检测信号；
[0023]所述加锁检测模块，用于检测各锁销头是否插入对应的锁孔中，并生成相应的第二检测信号；
[0024]所述控制器，用于接收所述第一检测信号，并基于第一检测信号判断解锁情况，生成相应安装信号并上报，还用于接收第二检测信号，并基于第二检测信号判断换电完成情况，生成相应的完成信号并上报。
[0025]解锁检测模块和加锁检测模块均包含与锁孔一一对应的行程开关，本领域技术人员可根据实际需要自行确定行程开关的类型与放置的位置，例如可采用磁感应传感器作为行程开关，且解锁检测模块和加锁检测模块可以为同一检测模块或不同的检测模块，本申请不对其做详细限定，能够有效检测电池包的加锁状态与解锁状态即可。
[0026]作为一种可实施方式，驱动模块包括动力单元和切换单元，所述动力单元和所述切换单元均与所述控制器信号相连；
[0027]液压式锁销包括加锁油口和若干个解锁油口；
[0028]所述动力单元包括加油口和回油口；
[0029]所述切换单元，用于基于拆卸信号，控制所述加油口与各解锁油口相连通，令所述回油口与各加锁油口相连通，还用于基于锁定信号，控制所述加油口与各加锁油口相连通，令所述回油口与各解锁油口相连通。
[0030]本申请通过切换单元的设计，能够实现锁止及解锁过程的油路切换，便捷且人性，仅采用一个动力单元即可实现对各液压式锁销的驱动，空间占用少且便于布局。
[0031]作为一种可实施方式：
[0032]所述液压式锁销包括中间支座、位于所述中间支座两侧的活动腔室位于所述中间支座两侧的活动腔室、与所述活动腔室相对应的活动杆、设置于所述活动杆一端的活塞和设置于所述活动杆另一端的锁销头；
[0033]各活动腔室均与所述中间支座相接，且各所述活动腔室内设有密封组件；
[0034]所述活动杆位于相应的活动腔室内，且相应的密封组件套设于活动杆上，所述活塞靠近所述中间支座，所述活塞与所述中间支座之间形成第一腔体，所述活塞与所述密封组件形成第二腔体；
[0035]所述中间支座中设有通道，且所述加锁油口设于所述中间支座上，各第一腔体通过所述通道与所述加锁油口相连通；
[0036]所述第二腔体与所述解锁油口一一对应，且所述第二腔体与相对应的解锁油口相连通。
[0037]本领域技术人员可根据实际情况自行设计活动腔室的数量及位置，各液压式锁销的锁销头联动，结构简单，便于控制。作为一种可实施方式：
[0038]所述密封组件包括主密封圈、静密封环和导套；
[0039]所述主密封圈嵌入至所述导套内侧，与所述活动杆贴合，所述静密封环嵌入至所述导套外侧。
[0040]作为一种可实施方式，：
[0041]所述活动腔室中还设有限位挡圈和防尘圈，所述限位挡圈位于所述密封组件远离所述中间支座的一侧。
[0042]作为一种可实施方式：
[0043]所述动力单元包括手动油泵和电动油泵，所述电动油泵与所述控制器信号相连；
[0044]所述切换单元为电磁换向阀。
[0045]本申请中通过电磁换向阀实现油路的切换，仅需一个油泵即可驱动所有液压式锁销加锁或解锁，有效简化加解锁装置的结构，使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换电系统，用于安装或拆卸设有锁止结构的电池包，所述锁止结构包括若干个设有锁孔的固定块，其特征在于，所述换电系统包括控制器、加解锁装置和换电检测器；所述加解锁装置包括驱动模块和若干个液压式锁销，所述液压式锁销具有联动的两个锁销头，各锁销头与各锁孔一一对应；所述驱动模块与所述控制器信号相连，用于驱动各锁销头插入相对应的锁孔中，或驱动各锁销头从相对应的锁孔中退出；所述换电检测器与所述控制器信号相连，用于在安装电池包的过程中，检测所述电池包的装配情况，并生成相应的锁定信号；所述控制器，用于接收外部的拆卸信号，并基于所述拆卸信号控制所述驱动模块工作，使各锁销头从相对应的锁孔中退出，还用于接收所述锁定信号，并基于所述锁定信号控制所述驱动模块工作，使各锁销头插入相对应的锁孔中。2.根据权利要求1所述的换电系统，其特征在于，所述加解锁装置还包括加锁检测模块和解锁检测模块，所述加锁检测模块和所述解锁检测模块均与所述控制器信号相连；所述解锁检测模块，用于检测各锁销头是否从对应的锁孔中退出，并生成相应的第一检测信号；所述加锁检测模块，用于检测各锁销头是否插入对应的锁孔中，并生成相应的第二检测信号；所述控制器，用于接收所述第一检测信号，并基于第一检测信号判断解锁情况，生成相应安装信号并上报，还用于接收第二检测信号，并基于第二检测信号判断换电完成情况，生成相应的完成信号并上报。3.根据权利要求1或2所述的换电系统，其特征在于，驱动模块包括动力单元和切换单元，所述动力单元和所述切换单元均与所述控制器信号相连；液压式锁销包括加锁油口和若干个解锁油口；所述动力单元包括加油口和回油口；所述切换单元，用于基于拆卸信号，控制所述加油口与各解锁油口相连通，令所述回油口与各加锁油口相连通，还用于基于锁定信号，控制所述加油口与各加锁油口相连通，令所述回油口与各解锁油口相连通。4.根据权利要求3所述的换电系统，其特征在于：所述液压式锁销包括中间支座、位于所述中间支座两侧的活动腔室、与所述活动腔室相对应的活动杆、设置于所述活动杆一端的活塞和设置于所述活动杆另一端的锁销头；各活动腔室均与所述中间支座相接，且各所述活动腔室内设有密封组件；所述活动杆位于相应的活动腔室内，且相应的密封组件套设于活动杆上，所述活塞靠近所述中间支座，所述活塞与所述中间支座之间形成第一腔体，所述活塞与所述密封组件形成第二腔体；所述中间支座中设有通道，且所述加锁油口设于所述中间支座上，各第一腔体通过所述通道与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵金龙，吴卓泉，周根明，宋智峰，邱文华，王宇，诸华挺，李敏，周霞丽，赵小媚，
申请(专利权)人：浙江科力车辆控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：